Передо мной стоит задача сделать постоянный ток для испытательного устройства. Он должен выдавать 4 отдельных значения: -10pA -100pA -1nA -10nA. Мне нужно, чтобы ток длился не менее 10-20 секунд, желательно до 100 секунд, если это возможно. Эти значения тока очень малы, поэтому я не смогу использовать простое зеркало тока с транзисторами.
Причина, по которой мне нужно сделать это устройство, состоит в том, что он должен быть намного меньше, чем инструмент для тестирования, думать как портативный компьютер, и работать только для этих конкретных текущих значений. Я тоже не знаю нагрузку, это источник, это не имеет значения?
Пока что все, что я придумал, это использовать линейное изменение напряжения для зарядки конденсатора (Ic = C dv / dt), чтобы он мог выводить ток. Я бы использовал механический переключатель для изменения значения емкости, чтобы время линейного изменения оставалось неизменным, а ток можно было менять между 4 значениями. Форма волны должна быть пилообразной, чтобы ее скорость возрастала через ~ 1 секунду. Я не знаю, как сделать пилообразный или любой другой пандус напряжения, и мне нужно, чтобы он был линейным, чтобы получить нужный ток из крышки.
Пожалуйста, дайте мне любые предложения и задавайте вопросы о том, что еще я забыл вам сказать, я хотел бы выяснить это в ближайшее время.
РЕДАКТИРОВАТЬ: надеюсь, это немного яснее
Ответы:
У Linear есть примечание к приложению Precision Nanoamp Bidirectional Current Source, которое может представлять интерес.
Рисунок 1. Эта схема с высокой точностью потребляет и потребляет наноамперы тока из-за низкого входного тока смещения ОУ CMOS. Буферный разностный усилитель и интегратор вынуждают напряжение на резисторе, установленном на 10 мОм, равным 1/1000 управляющего входного напряжения в любой полярности.
Сложно сказать, подходит ли это для вашего приложения, из-за отсутствия предоставленной информации. Преимущество заключается в том, что не требуется генерация линейного изменения или точные конденсаторы.
источник
Cnsider это
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Предположим, 0,5 В Vbe для Ic = 1 мкА, для X = 1 площадь излучателя. Предположим, что N (коэффициент идеальности диода) остается равным 1, затем при 10 пА или 100 000 ниже, чем 1 мкА, Vbe будет ниже на 0,058 Вольт за десятилетие * log10 (100 000) или
Vbe (10 пА) = 0,500 - (0,058 В * 5) = 0,500 - 0,290 = 0,210 В
который будет Vbe Q1. Предполагая, что оба транзистора имеют площадь x1 (они остаются одинакового размера), Vbe Q2 по-прежнему составляет 0,5 вольт. База Q1 находится на 0,500 вольт, а излучатель Q1 составляет 0,290 вольт. Это 0,290 вольт на резисторе R10 МомОм от Эмиттера до GND. Ток через R1 составляет 100 наноампер / вольт или 29 наноампер.
Нам нужно уменьшить этот ток более чем в 1000 раз до запрошенных 10 пиковых ампер.
Один из способов добиться этого - использовать резистивный делитель между вершиной Q1 и основанием Q2. Но это клуге.
Часть задачи, для любой точности, составляет 10pA * 10MegOhm 1e-11 * 1e + 7
или 1e-4 = 100 мкВ.
Поэтому я думаю, что вы можете использовать операционные усилители для генерации тока в 1 наноампер и подавать его в 100: x текущий копировальный-разделитель, таким образом
смоделировать эту схему
Вот теория Widlar Current Mirror и примеры. Возможно, полезно.
https://en.wikipedia.org/wiki/Widlar_current_source
источник